基于聚类集成技术的高铁信号故障诊断研究

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1、瓜為又遷乂＇拿ｓｏｕ川ＷＥＳＴＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕：ｔ学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ论文题目；基干聚类集成巧犬的高梯信号故幢诊断硏巧年级：２０１２级姓名：陈云风申请学位级别：工程硕±专业；交通运输工程－指导老师；王幻：军副研究员二零一五年五月国内图书分类号：ＴＰ３０１．６密级：公开国际图书分类号；６８１．１４西南交通大学研究生学位论文基于聚类集成技术的高铁信号故障诊断研究年级二〇—

2、二级姓名膝云风申请挙仿级别工薛硕±专业巧通运输工程指导老师壬红军二〇—五年五月十五日ＣｋｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＰ３０１．６Ｕ．Ｄ．Ｃ：６８１．１４ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＨＩＧＨ－ＳＰＥＥＤＦＡＵＬＴＤＩＡＧＮＯＳＩＳＲＥＳＥＡＲＣＨＢＡＳＥＤＯＮＴＨＥ了ＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳＯＦＣＬＵＳＴＥＲＥＮＳＥＭＢＬＥＧｒａｄｅ：２０。Ｃａｎｄｉｄ

3、ａｔｅ：ＣｈｅｎＹｕｎｆｅｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄ化ｒ：ＮｆｅｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｐｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＷａｎｇＨｏｎｇｊｉｍＭａ．１５２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授枚书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规巧，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或

4、部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩巧或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于．１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。（请在Ｗ上方框内打啼）学位论文作者签名；Ｉ指导老师签名：ｓ。５曰期：去（谷份曰期：Ｗ主’今西南交通大学硕±学位论女主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）本文把聚类分析和特征选择相结合运用于高铁信号故障诊断，通过调节不同的实验室数据维数和聚类算法的迭代次数来改善故障的诊断结果

5、。（２）本文提出了基于聚类集成技术的高铁信号故障诊断模型，首次把特征选择算法、聚类分析技术和集成学习技术相结合用于高铁信号故障诊断。（３）本文通过试验证明高维数的高铁信号数据经过特征选择之后，再融合各个基聚类成员的优势进行集成学习，能够较好的进行故障诊断。试验证明基于聚类集成技术的高铁信号故障诊断相比于传统的故障诊断方法更准确高效。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研巧工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过

6、的研究成果。对本文的研巧做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：曰期－：（阳ｉ巧ｊ■■西南交通大学硕±研究生学位论女第Ｉ页摘要随着高速铁路的飞速发展，，巧车已经成为人们日常生活中不可缺少的交通工具然而一，高铁在给人们带来交通便利的同时，它的安全保障也成为了个不可忽视的问题。因此快速、准确的发现并处理高铁信号故障，确保列车安全高效的运行具有重大意义。传统的故障诊断方法有基于解析

7、模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法，这些方法有的需要准确的数学模型，；有的虽然不需要准确的数学模型但计算量却较大：有的需要丰富的专家经验知识。然而，这些条件对于高铁信号故障分析来一说却十分难Ｗ获取，更不自封￡实时性上满足高铁信号故障诊断的需要。聚类集成是一个无监督的学习过程，得到个，是对原始数据集的多个基聚类结果进行学习和集成能够较好反映数据集内在结构的划分。聚类集成可明显提高系统的泛化能力，较好一的检测和处理孤立点，提髙故障诊断结果质量，从而进步确保列控系统的安全性和

8、可靠性。本论文提出将聚类集成技术运用于高铁信号故障分析，通过对比实验结果表明该方法相比于单个的聚类算法能够更准确有效的进行高铁信号故障诊断。■论文主要完成的工作如下；一（１）分析目前国内外高铁信号故障诊断和聚类集成的研究现状，化及些传统的故障诊断方法，提出基于聚类集成技术的高铁信号故障诊断模型。（２）根据不同的特征选择算法与基聚类算法想结合，对高铁信号数据集进行特征选择处理和